Mantenimiento General Electricidad

COLEGIO NACIONAL DE EDUCACION PROFECIONAL TECNICA PLANTEL ARAGON 004

DR: BELISARIO DOMINGUEZ PALENCIA

MODULO MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTRICOS INDUSTRIALES (MELY-02)

PSP: GERMAN ORTEGA

ALUMNO: RUIZ JIMENEZ CARLOS ENRIQUE

MATRICULA: 110040133-8

TEMA:

TEPORTES GENERADOS DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO, PREVENTIVO NO PROGRAMABLE Y PROGRAMABLE

ETAPAS DE UNA INSTALACION ELECTRICA:

Alimentación: esta etapa es en la cual la corriente eléctrica que viaja desde alguna planta generadora de electricidad llega a uno de sus millones de destino en este caso el destino es alguna empresa industrial, como bien se sabe la corriente y el voltaje va haciendo cambios reducciones o elevaciones en el transcurso a base de plantas elevadoras o reductoras de energía. Para llegar con una corriente uy un voltaje necesario y adecuado a la empresa.

Corto circuito:: en esta situación el nombre corto circuito relativamente esta mal escrito ya que esto esta traducido de ingles a español en el cual como estas enterado las oraciones cortas cambian de posición y asi como se escribe allá es short circuit que en México o español seria circuito corto, en el cual su nombre nos da la razón de por que es esto cuando sucede esta acción el circuito se cierra mucho antes de tiempo o distancia que se debe cerrar y asi no pasa por esas cargas resistencias motores bombas etc etc… en el cual la resistencia simple vista es de cero y uno se pregunta si la resistencia es 0 por que sucede ese fenómeno de sobre calentamiento o explosión en efecto este fenómeno sucede ya que si hay alguna resistencia la del mismo conductor ya que la resistencia de un conductor es dependiendo a su material y su distancia.

Capacidad: esta etapa es la que s eencarga a base de cálculos planeados en el momento y a futuro de tu instalación se elaborara un levantamiento de tu instalación para contar el amperaje total que tienes pensado obtener de todos tus componentes eléctricos y también dejar una buena consideración de amperaje extra por que nunca sabes cuanto ocuparas de mas en un futuro.

Recistencia: este punto es en el cual mides la recistencia que obtienes de tus componenetes eléctricos el cual lo debes de medir muy bien para saber que tanto componente puedes meterle a tu instalación eléctrica.

Reporte diagnnostico de fallas de los sistemas eléctricos caso real en una subestación.

REGULADORES DE VELOCIDAD (Aplicación industrial)

1.-INTRODUCCIÓN

Los motores representan una parte muy importante del consumo de energía eléctrica y mas aun en el sector industrial. Aunque son máquinas bastantes fiables, siempre existe el riesgo de que se produzcan alguna avería o de que aparezcan anomalías en la tensión de red. Por eso no basta con conectar un motor a la red para utilizarlo correctamente, sino que existen diversos elementos que contribuyen a garantizar un funcionamiento seguro.

Veamos si cuando la necesidad sea arrancar un motor, la opción será elegir entre los métodos tradicionales electromecánicos de arranque (directo o a tensión reducida como estrella triángulo o autotransformador para motores jaula, o con resistencias rotóricas para motores de rotor bobinado, entre otros), y un arrancador electrónico progresivo.

Si las necesidades de la aplicación son de variar velocidad y controlar el par, las opciones son utilizar alguna solución mecánica, un motor especial (de corriente contínua, servo, etc.), ó un motor asincrónico jaula de ardilla con variador de frecuencia.

2.- ALCANCES

Los variadores son convertidores de energía encargados de modular la energía que recibe el motor u otra definición sería, los variadores de velocidad son dispositivos que permiten variar la velocidad y la acopla de los motores asíncronos trifásicos, convirtiendo las magnitdes fijas de frecuencia y tensión de red en magnitudes variables.

El control de los motores eléctricos mediante conjuntos de conmutación “Todo o Nada” es una solución bien adaptada para el accionamiento de una amplia gama de máquinas. No obstante, conlleva limitaciones que pueden resultar incomodas en ciertas aplicaciones:

- El pico de corriente en el arranque puede perturbar el funcionamiento de otros aparatos conectados a la red,

- Las sacudidas mecánicas que se producen durante los arranques y las paradas pueden ser inaceptables para la máquina así como para la seguridad y comodidad de los usuarios,

- Funcionamiento a velocidad constante.

Los arrancadores y variadores de velocidad electrónicos eliminan estos inconvenientes. Adecuados para motores de corriente tanto alterna como continua, garantizan la aceleración y deceleración progresivas y permiten adaptar la velocidad a las condiciones de explotación de forma muy precisa. Según la clase del motor, se emplean variados de tipo rectificador controlado, convertidor de frecuencia o regulador de tensión.

3.-. NORMATIVIDAD

* CEI 61800-3: EN 61 – 800 –3, UNE En – 61800- 3; accionamientos eléctricos de potencia y velocidad variable.

* IEC- EN: 61800-5-1 Grado de Protección

4.- CONTENIDO PROGRAMATICO

4.1.- PROCEDIMIENTO

Los variadores de velocidad son dispositivos electrónicos que permiten variar la velocidad y la cupla de los motores asincrónicos trifásicos, convirtiendo las magnitudes fijas de frecuencia y tensión de red en magnitudes variables.

Se utilizan estos equipos cuando las necesidades de la aplicación sean:

* Dominio de par y la velocidad

* Regulación sin golpes mecánicos

* Movimientos complejos

* Mecánica delicada

El motor

Los variadores de velocidad están preparados para trabajar con motores trifásicos asincrónicos de rotor jaula. La tensión de alimentación del motor no podrá ser mayor que la tensión de red. A tensión y frecuencia de placa del motor se comporta de acuerdo al gráfico siguiente:

El dimensionamiento del motor debe ser tal que la cupla resistente de la carga no supere la cupla nominal del motor, y que la diferencia entre una y otra provea la cupla acelerante y esacelerante suficiente para cumplir los tiempos de arranque y parada.

El convertidor de frecuencia

Se denominan así a los variadores de velocidad que rectifican la tensión alterna de red (monofásica o trifásica), y por medio de seis transitores trabajando en modulación de ancho de pulso generan una corriente trifásica de frecuencia y tensión variable. Un transistor más, llamado de frenado, permite direccionar la energía que devuelve el motor (durante el frenado regenerativo) hacia una resistencia exterior. A continuación se muestra un diagrama electrónico típico:

La estrategia de disparo de los transistores del ondulador es realizada por un microprocesador que, para lograr el máximo desempeño del motor dentro de todo el rango de velocidad, utiliza un algoritmo de control vectorial de flujo.

Este algoritmo por medio del conocimiento de los parámetros del motor y las variables de funcionamiento (tensión, corriente, frecuencia, etc.), realiza un control preciso del flujo magnético en el motor manteniéndolo constante independientemente de la frecuencia de trabajo. Al ser el flujo constante, el par provisto por el motor también lo será.

En el gráfico se observa que desde 1Hz hasta los 50 Hz el par nominal del motor está disponible para uso permanente, el 170% del par nominal está disponible durante 60 segundos y el 200% del par nominal está disponible durante 0,2 seg.

4.2.- METODOLOGÍA

Todo dispositivo a ser usado en una instalación eléctrica tiene un determinada metodología de selección, en la que nos basaremos a continuación:

4.2.1.- SELECCIÓN DE UN VARIADOR DE VELOCIDAD

Para definir el equipo más adecuado para resolver una aplicación de variación de velocidad, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos :

Tipo de carga: Par constante, par variable, potencia constante, cargas por impulsos.

Tipo de motor: De inducción rotor jaula de ardilla o bobinado, corriente y potencia nominal, factor de servicio, rango de voltaje.

Rangos de funcionamiento: Velocidades máximas y mínimas. Verificar necesidad de ventilación forzada del motor.

Par en el arranque: Verificar que no supere los permitidos por el variador. Si supera el 170% del par nominal es conveniente sobredimensionar al variador.

Frenado regenerativo: Cargas de gran inercia, ciclos rápidos y movimientos verticales requieren de resistencia de frenado exterior.

Condiciones ambientales: Temperatura ambiente, humedad, altura, tipo de gabinete y ventilación.

Aplicación mono o multimotor: Prever protección térmica individual para cada motor. La suma de las potencias de todos los motores será la nominal del variador.

Consideraciones de la red: Microinterrupciones, fluctuaciones de tensión, armónicas, factor de potencia, corriente de línea disponible, transformadores de aislación.

Consideraciones de la aplicación: Protección del motor por sobretemperatura y/o sobrecarga, contactor de aislación, bypass, rearranque automático, control automático de la velocidad.

Aplicaciones especiales: Compatibilidad electromagnética, ruido audible del motor, bombeo, ventiladores y sopladores, izaje, motores en paralelo, etc.

4.2.2.- CIRCUITO RECOMENDADO

El circuito para utilizar un variador debe constar con algunos de los siguientes elementos:

Interruptor automático: Su elección está determinada por las consideraciones vistas en el curso de Medidas Eléctricas II e Instalaciones Eléctricas I.

La corriente de línea corresponde a la corriente absorbida por el variador a la potencia nominal de utilización.

Contactor de línea: Este elemento garantiza un seccionamiento automático del circuito en caso de una emergencia o en paradas por fallas. Su uso junto con el interruptor automático garantiza la coordinación tipo 2 de la salida y facilita las tareas de puesta en marcha, explotación y mantenimiento.

La selección es en función de la potencia nominal y de la corriente nominal del motor en servicio S1 y categoría de empleo AC1

Inductancia de línea: Estas inductancias permiten garantizar una mejor protección contra las sobretensiones de red, y reducir el índice de armónicos de corriente que produce el variador, mejorando a la vez la distorsión de la tensión en el punto de conexión.

Esta reducción de armónicos determina una disminución del valor rms de corriente tomado de la fuente de alimentación, y una reducción del valor rms de corriente tomado por los componentes de la etapa de entrada del inversor (rectificador, contactor de precarga, capacitores). La utilización de inductancias de línea está especialmente recomendada en los

siguientes casos:

- Red muy perturbada por otros receptores (parásitos, sobretensiones )

- Red de alimentación con desequilibrio de tensión entre fases >1,8% de la tensión nominal.

- Variador alimentado por una línea muy poco impedante (cerca de transformadores de potencia superior a 10 veces el calibre del variador). La inductancia de línea mínima corresponde a una corriente de cortocircuito Icc de 22000 A

- Instalación de un número elevado de convertidores de frecuencia en la misma línea.

- Reducción de la sobrecarga de los condensadores de mejora del fp, si la instalación incluye una batería de compensación de factor de potencia.

La selección es de acuerdo a la corriente nominal del variador y su frecuencia de conmutación. Existen inductancias estándar para cada tipo de variador.

Filtro de radio perturbaciones: estos filtros permiten limitar la propagación de los parásitos que generan los variadores por conducción, y que podrían perturbar a determinados receptores situados en las proximidades del aparato (radio, televisión, sistemas de audio, etc.).

Estos filtros sólo pueden utilizarse en redes de tipo TN (Puesta al neutro) y TT (neutro a tierra).

Existen filtros estándar para cada tipo de variador. Algunos variadores los traen incorporados de origen.

Resistencia de frenado: Su función es disipar la energía de frenado, permitiendo el uso del variador en los cuadrantes 2 y 4 del diagrama par-velocidad. De este modo se logra el máximo aprovechamiento del par del motor, durante el momento de frenado y se conoce como frenado dinámico. Normalmente es un opcional ya que sólo es necesaria en aplicaciones donde se necesitan altos pares de frenado.

La instalación de esta resistencia es muy sencilla: se debe ubicar fuera del gabinete para permitir su correcta disipación, y el variador posee una bornera donde se conecta directamente. De acuerdo al factor de marcha del motor se determina la potencia que deberá disipar la resistencia.

Existen tablas para realizar esta selección. El valor óhmico de la resistencia es característico del variador y no debe ser modificado

5.- APLICACIÓN

Ahora veremos la forma de poner en funcionamiento del variador de velocidad, con su respectivo circuito recomendado para su correcto funcionamiento y protección del mismo, y del operario.

La instalación del Convertidor de Frecuencia

Recomendaciones de instalación

Cableado:

- En los cables de control, utilizar cable trenzado y blindado para los circuitos de consigna.

- Debe haber una separación física entre los circuitos de potencia y los circuitos de señales de bajo nivel.

- La tierra debe ser de buena calidad y con conexiones de baja impedancia.

- Cables con la menor longitud posible.

- El variador debe estar lo más cerca posible del motor.

- Cuidar que los cables de potencia estén lejos de cables de antenas de televisión, radio, televisión por cable o de redes informáticas.

Gabinete: Metálico o al menos en una bandeja metálica conectada a la barra de tierra. En los manuales de uso de los variadores se hacen las recomendaciones en cuanto al tamaño.

Ventilación: Debe estar de acuerdo al calor disipado por el equipo a potencia nominal. Se proveen, como opcionales, ventiladores adicionales y kits de montaje de ventilación que garantizan una protección IP54 sin perder la posibilidad de una buena disipación.

Puesta a tierra: La tierra debe ser de buena calidad y con conexiones de baja impedancia. Se deberá realizar la conexión a tierra de todas las masas de la instalación, así como las carcazas de los motores eléctricos. El sistema de puesta a tierra deberá tener una resistencia de un valor tal que asegure una tensión de contacto menor o igual a 24V en forma permanente.

Aplicaciones de los Variadores de frecuencia

Los variadores de frecuencia tienen sus principales aplicaciones en los siguientes tipos de

máquinas:

Transportadoras: Controlan y sincronizan la velocidad de producción de acuerdo al tipo de producto que se transporta, para dosificar, para evitar ruidos y golpes en transporte de botellas y envases, para arrancar suavemente y evitar la caída del producto que se transporta, etc.

Bombas y ventiladores centrífugos: Controlan el caudal, uso en sistemas de presión constante y volumen variable. En este caso se obtiene un gran ahorro de energía porque el consumo varía con el cubo de la velocidad, o sea que para la mitad de la velocidad, el

consumo es la octava parte de la nominal.



Bombas de desplazamiento positivo: Control de caudal y dosificación con precisión, controlando la velocidad. Por ejemplo en bombas de tornillo, bombas de engranajes. Para transporte de pulpa de fruta, pasta, concentrados mineros, aditivos químicos, chocolates, miel, barro, etc.

Ascensores y elevadores: Para arranque y parada suaves manteniendo la cupla del motor constante, y diferentes velocidades para aplicaciones distintas.

Extrusoras: Se obtiene una gran variación de velocidades y control total de de la cupla del Motor.

Centrífugas: Se consigue un arranque suave evitando picos de corriente y velocidades de resonancia.

Prensas mecánicas y balancines: Se consiguen arranques suaves y mediante velocidades bajas en el inicio de la tarea, se evitan los desperdicios de materiales.

Máquinas textiles: Para distintos tipos de materiales, inclusive para telas que no tienen un tejido simétrico se pueden obtener velocidades del tipo random para conseguir telas especiales.

Compresores de aire: Se obtienen arranques suaves con máxima cupla y menor consumo de energía en el arranque.

Pozos petroleros: Se usan para bombas de extracción con velocidades de acuerdo a las necesidades del pozo.

Otras aplicaciones: Elevadores de cangilones, transportadores helicoidales, continuas de papel, máquinas herramientas, máquinas para soldadura, pantógrafos, máquinas para vidrios, fulones de curtiembres, secaderos de tabaco, clasificadoras de frutas conformadoras de cables, trefiladoras de caños, laminadoras, mezcladoras, trefiladoras de perfiles de aluminio, cable, etc, trituradoras de minerales, trapiches de caña de azucar, balanceadoras, molinos harineros, hornos giratorios de cemento, hornos de industrias alimenticias, puentes grua, bancos de prueba, secadores industriales, tapadoras de envases, norias para frigoríficos, agitadores, cardeadoras, dosificadoras, dispersores, reactores, pailas, lavadoras industriales, lustradoras, molinos rotativos, pulidoras, fresas, bobinadoras y esbobinadoras, arenadoras, separadores, vibradores, cribas, locomotoras, vehículos eléctricos, escaleras mecánicas, aire acondicionado, portones automáticos, plataformas móviles, tornillos sinfin, válvulas rotativas, calandras, tejedoras, chipeadoras, extractores, posicionadores, etc.

6.- RESULTADOS

7.- RECOMENDACIONES

Las características descritas anteriormente, tanto tecnológicas (circuitos electrónicos de potencia) como de funcionamiento del motor asociado con un variador, demuestran la necesidad de prever protecciones adaptadas para la explotación adecuada de estos equipos.

La realización de los variadores con tecnología electrónica permite la integración de varias de estas protecciones con una reducción de costes.

Evidentemente estas protecciones no reemplazan a las que son necesarias al principio de cada circuito, según los reglamentos de instalación vigentes, y que son «exteriores» a los variadores.

8.- CONCLUSIONES

- Los variadores de velocidad, proporcionan una mayor seguridad a los motores, tanto en el arranque con en la parada, si bien el costo es mas elevado que un sistema sin variador, a largo plazo resulta muy beneficioso tanto en ahorro de costos como en el periodo de vida útil del motor.

mantenimiento preventivo a generadores electricos

PROCESOS DEL MANTENIMIENTO

El mantenimiento preventivo es el destinado a la conservación de equipos o instalaciones mediante realización de revisiones y reparaciones que garanticen su buen funcionamiento y fiabilidad, el mantenimiento preventivo se realiza en equipos en condiciones de funcionamiento, por oposición al mantenimiento correctivo que repara o pone en condiciones de funcionamiento aquellos que dejaron de funcionar o estan dañados.

El mantenimiento preventivo se puede realizar por programa de mantenimiento, donde las revisiones se realizan por tiempo, kilometraje, horas de funcionamiento,

TIPOS DE MANTENIMIENTO

Mantenimiento correctivo: En un principio, el mantenimiento quedaba relegado a intervenciones como consecuencia de las averías y con los consiguientes costes de reparación (mano de obra, piezas de repuesto,...), así como los relativos a los costes por las paradas de producción. Este tipo de mantenimiento se conoce como mantenimiento correctivo.

Mantenimiento preventivo: Las necesidades de mejora de los costes derivados de las bajas disponibilidades de la máquina y de las consiguientes paradas de producción llevaron a los técnicos de mantenimiento a programar revisiones periódicas con el objeto de mantener las máquinas en el mejor estado posible y reducir su probabilidad de fallo.

IMPORTANCIA DEL MANTEINIMIENTO PREVENTIVO

La labor del departamento de mantenimiento, está relacionada muy estrechamente en la prevención de accidentes y lesiones en el trabajador ya que tiene la responsabilidad de mantener en buenas condiciones, la maquinaria y herramienta, equipo de trabajo, lo cual permite un mejor desenvolvimiento y seguridad evitando en parte riesgos en el área laboral.

¿Que es un generador electrico?

Generador eléctrico de Generador eléctrico de una fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia periódicamente de sentido), haciendo girar un imán permanente cerca de una bobinauna fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia periódicamente de sentido), haciendo girar un imán permanente cerca de una bobina.

generador de corriente continua generador de corriente alterna

El tipo de generador que se va a intervenir va ser un generador de corriente continua

PARTES DE GENERADOR

1) cojinetes 7) caja de conaxiones

2) pota-escobillas 8) lubricadores-lubricacion

3) entrehierro 9) tornillos

4) carcaza 10) colector

5) bobina del inducido 11) bulones

6) bobinas del inductor

PLAN DE MANTENIMIENTO DE UN GENERADOR ELECTRICO

1) Limpieza exterior: manual

2) Comprobar ventilacion y calentamiento: diario

3) Observar ruidos anormales, vibraciones, roces, etc.:diario

4) Observar estado de cojinetes, nivel de lubricacion: mensual

5) Comprobar carga con los aparatos de medida: mensual

6) Comprobar estado general de la maquina: trimestral

7) Obsevar aspectos de colector, asi como escobillas: mensual

8) Limpuieza interior: anual

9) Observar a detalle escobillas (reemplazar si es necesario): anual

10) Comprobar superficie del colector y sus conexiones: anual

11) Comprobar entre-hierros y devanados: anual

12) Probar resistencia de aislamiento y puesta a tierra: anual

13) Comprobar maniobra correcta de arranque (motor de conbustion interna): trimestral

14) Comprobar lubricacion canbiar y limpiar conductos de ventilacion: anual

15) Comprobar equilibrio del rotor: anual

Una gran partye de las averias o fallas que se precentan en las maquinas electricas se deven, esclusivamente a una defectuosa consevacion de la misma.

en las actividades anteriores se especifica los elementos que componen al generador y que deveran revisarse periodicamente.

COJINETES: Generalmente estos elentos pueden lubricarse nuevamente teniendo en cuenta el tipo de grasa recomendada por el fabricante.

Deveran estar sellados hermeticamente el nivel de grasa y el de lubricacion no devera exederse mas aya del nivel niminal.

Un exeso de grasa podria ocacionar que se derrame entre lo sellos y llegar hasta la parte de la bobinas del generador ocacionando que su aislamiento se deteriore y ocacionar corto circuito entre las bibinas.

Reporte: desglose de actividades que se llevan a cabo para un buen mantenimiento a fallas que se hacen a base de la:

Suciedad

Medio ambiente

Corrosión

Polvo

Lluvia

Calor

Humedad

Temperatura.

El diagnostico de mantenimiento se elaboro a una instalación eléctrica que esta cerca de los factores anteriores en el cual su mantenimiento fue el siguiente.

Suciedad: en esta instalación una parte afectada de la suciedad fue una parte del exterior de la instalación la cual no contaba con una buena protección plastificada o metalizada para los conductores. Aquí se elaboro una limpieza no sin antes visualizar el lugar afectado, se limpio a base de una fuerza hidráulica con una buena presión para despojar residuos de animales polvo mugre etc.. este progreso se tardo alrededor de una hora y media.

Medio ambiente: en este punto de mantenimiento se tuvo que desenergizar una parte de nuestra instalación ya que algún lugar de la instalación los conductores estaban totalmente obsoletos y prácticamente inservibles y lógicamente para esto se desenergizo desde el punto principal de legada (acometida) al interruptor termomagnetico (pastilla) la cual desenergizaba cierta parte del lugar en el cual estaba incluido ese lugar. Se cambio alrededor de 5 metros de conductor calibre 12.

Corrosión: este punto de desgaste lo vimos en una parte primordial en la instalación el primer interruptor el interruptor de cuchillas caja de swicht este se cambio directamente ya que estaba muy en deterioro, también encontramos en los enlaces de instalación corrosión lógicamente en el exterior de el lugar stos algunos se limpiaron y algunos se cambiaron por razones obvias.

Polvo: este fue un problema muy complicado ya que gracias al polvo nos enfrentamos a descomposturas de motores mobas ventiladores y aparatos los cuales nosotros instalamos tiempo antes y la reclamación fue hacia nosotros por eso mismo tuvimos que nosotros ismos efectuar ese mantenimiento el cual se hizo con una previ observación visual y después fácilmente limpiamos con aire comprimido y aparatos desenergizados con algún trapo un poco húmedo.

Lluvia; en lluvia ytuvimos la misma corrosión colocado ya el reporte en corrosión el cual se efectuo el cambio de el switch y conexión o enlaces de instalación.

Calor: este problema se efectuo en una tuveria en la cual la normatizacion estaba siendo violada ya que en su uespacio cubico se estaba ocupando un 80% de espacio cuando se debe de ocupar solo el 40% ya que el calor sobre calienta las instalaciones y puede ocrrir un corto circuito dentro de una tubería y el problema donde se encontró esto fue en una conducción la cual estaba por los muros lo cual fue al parecer el mantenimiento más costoso del trabajo.

Humedad: este mantenimiento se elaboró en una parte donde se fugaba una pequeñísima porción de agua de lluvia o de lavados de piso a la instalación sin darse cuenta la humedad fue creciendo hasta que nos dimos cuenta que en cualquier momento esa humedad afectaría ala instalación gravemente ya que el agua como sabemos es un conductor no metálico pero muy funcional en conduciion. Esto se seco fácilmente con una pistola de calor por el largio de la tuveria por un buen tiempo.

Temperatura: en temperatura podemos decir el trabajo que se elaboro en los muros ya que el calor fue muy importante en seguramente una falla no en mucho tiempo .

...